Működő emberi mini-agyakat ültettek egerekbe

A kutatók most először mutatták be, hogy az emberi agyi szövetek képesek funkcionális kapcsolatokat kialakítani az egér agyszövetével és reagálni a vizuális ingerekre, tette közzé az IFLS.

Miután az emberi „ mini agyat” beültették az állatok kéregállományába, a tanulmány szerzői különféle képalkotó technikákat alkalmaztak az „ember-egér szinapszisok” kialakulásának megerősítésére.

Az elmúlt években az emberi agyi szövetek ígéretes modellként jelentek meg a neurológiai fejlődés és rendellenességek tanulmányozásában. Ezek az őssejtekből létrehozott miniatűr agykérgi replikák saját idegi tevékenységet fejtenek ki, de korábban soha nem figyelték meg, hogy a környező szövetekkel összekapcsolódnának, hogy így részt vegyenek a külső ingerekre adott szinkronizált válaszban.

Ennek a jelenségnek a bemutatásának fő akadálya technológiai volt, mivel a meglévő elektródasorok nem elég finomak az ilyen árnyalt tevékenységek rögzítéséhez. A kutatóknak azonban sikerült leküzdeniük ezt azáltal, hogy platina nanorészecskéket használtak átlátszó grafén mikroelektróda tömbök létrehozására.

Amikor az egereket fehér fényű vizuális ingernek tették ki, a kutatók ezeket a beültetett elektródákat használhatták az emberi szövet és az azt körülvevő egéragy idegi aktivitásának egyidejű mérésére. Ennek során azt állapították meg, hogy mindkettő ugyanúgy reagált az ingerre.

“Egyetlen másik tanulmány sem tudott egyszerre optikai és elektromos jeleket rögzíteni” – magyarázta Madison Wilson, a tanulmány szerzője.

“Kísérleteink azt mutatják, hogy a vizuális ingerek elektrofiziológiai reakciókat váltanak ki a beültetett szövetekben, összhangban a környező kéreg válaszaival.”

A kétfotonos képalkotásnak nevezett, rendkívül kifinomult mikroszkópos technikával a csapatnak sikerült kimutatnia, hogy az egér véredényei elkezdtek behatolni az emberi agyi szövetekbe, tápanyagokkal és energiával látva el őket. Az „emberi agy” hullámai szinkronizálódtak a környező szövetek agyhullámaival, ami azt jelzi, hogy a beültetést követő három héten belül funkcionális kapcsolatok jöttek létre az emberi és az egéragykérgi szövetek között.

„Hagyományos fémelektródákkal nem lett volna tiszta rálátásunk a folymatra” – írják a kutatók, hozzátéve, hogy „kísérleteink sikere a rugalmas, átlátszó graféneszközök tervezésétől függött”.

A tanulmány szerzői tizenegy héten keresztül folytatták megfigyeléseiket, és kimutatták, hogy az emberi agyi szövetek funkcionálisan és morfológiailag is integrálódnak az egér agyába.

„Úgy képzeljük, hogy az őssejt- és idegrögzítési technológiáknak ezt a kombinációját az út további szakaszában a betegségek fiziológiás körülmények között történő modellezésére használják majd idegrendszeri szinten, a jelölt kezelések vizsgálatára betegspecifikus genetikai háttér alapján, és bizonyos elveszett, degenerált vagy sérült agyi régiók helyreállítására.”

[hm_embed link=”https://hellomagyar.hu/2022/12/17/az-evszazad-vegere-a-fajok-szama-megtizedelodik/” ][/hm_embed]